高考物理一轮复习_第23讲_抛体运动精品课件

第23讲 │ 要点探究
[2010·南平模拟] 如图 23－3 所示，某同学为了找出平抛 运动物体的初速度之间的关系，用一个小球在 O 点对准前方 的一块竖直放置的挡板，O 与 A 在同一高度，小球的水平初 速度分别是 v1、v2、v3，打在挡板上的位置分别是 B、C、 D，且 AB∶BC∶CD＝1∶3∶5.则 v1、v2、v3 之间的正确关 系是( )
(3)若球在 O 点正上方水平发出后，球经反弹恰好越过球网 且刚好落在对方球台边缘 P3 处，求发球点距 O 点的高度 h3.
第23讲 │ 要点探究
第23讲 │ 要点探究
例 3 (1)v1
2h1 g
Lg (2)2 2h
4 (3)3h
[
第23讲 │ 要点探究
[解析] (1)如图甲所示，设发球时飞行时间为 t1，根据平 抛运动得
1.从斜面开始平抛并落回斜面的时刻 (1)全过程位移的方向沿斜面方向，即竖直位移与水平位移之比等于 斜面倾角的正切．
(2)竖直速度与水平速度之比等于斜面倾角正切的两倍．
第23讲 │ 要点探究
2．速度与斜面平行的时刻 (1)竖直速度与水平速度之比等于斜面倾角的正切． (2)该时刻是全运动过程的中间时刻． (3)该时刻之前与该时刻之后竖直方向上的位移之比为 1∶3. (4)该时刻之前与该时刻之后斜面方向上的位移之比不 是 1∶3. 还有一类问题是平抛后垂直撞击斜面(如例 2 变式题)， 在撞击斜面的时刻：速度方向与水平方向的夹角与斜面的倾
第23讲 │ 要点探究
如图 23－2 所示，一物体自倾角为 θ 的固定斜面顶端沿水平 方向抛出后落在斜面上．物体与斜面接触时速度与水平方向 的夹角 φ 满足( ) A.tanφ＝sinθ B．tanφ＝cosθ C.tanφ＝tanθ D．tanφ＝2tanθ
第23讲 │ 要点探究
变式题 1 D [解析] 物体在飞行过程中，速度的方 向满足 tanφ＝vv0y＝vgt0；物体在飞行过程中，位移的方向满 足 tanθ＝xy＝12vg0tt2＝2gvt0；故 tanφ＝2tanθ.
2．本讲要从平抛运动的一般规律和研究方法入手，解决平抛物体落在斜 面上等运动的解题方法，为以后电场中的类平抛运动问题的处理打下基础．
(1)例 1 和变式题是平抛运动基本规律的应用，可以帮助学生理解和巩固 平抛运动的基础知识．
(2)例 2 和变式题是复习如何解决平抛运动与斜面结合的解题方法． (3)例 3 和变式题是平抛运动中的临界问题，对学生提高客观题的解题能 力是有帮助的．
第23讲 │ 要点探究
例 1 在同一平台上的 轨迹如图 23－1 所示，则 3 个物体做平抛运动的初
速度 vA、vB、vC 的关系及落地时间 tA、tB、tC 的关系分别 是( )
A.vA>vB>vC，tA>tB>tC C.vA<vB<vC，tA>tB>tC
B．vA＝vB＝vC，tA＝tB＝tC D．vA<vB<vC，tA<tB<tC
第23讲 │ 考点整合 考点整合
一、平抛运动 1.定义：将物体以一定的初速度沿__水__平____方向抛 出，不考虑空气阻力，物体只在___重__力___作用下的运动．
2.条件：(1)初速度沿____水__平__方向；(2)只受__重__力____ 作用．
3.性质：__匀__变__速__曲线运动，其运动轨迹为_抛__物__线___．
决定因素 只与h、g有关，与v0无关
由v0、h、g共同决定
第23讲 │ 要点探究
(2)规律
规律 速度变化规律
位移变化规律
内容
(1)任意时刻的速度水平分量均等于初速度 v0. (2)任意相等的时间间隔Δt内的速度变化量 均竖直向下，且Δv＝Δvy＝gΔt. (1)任意相等的时间间隔Δt内，水平位移相 等，且Δx＝v0Δt. (2)连续相等的时间间隔Δt内，竖直方向上 的位移差不变，即Δy＝gΔt2.
合运动(实际运动)：v＝ v2x＋v2y，s＝ x2＋y2，a＝ _____g___.
第23讲 │ 考点整合
二、类平抛运动 1.定义：加速度恒定，加速度方向与初速度方向___垂__直___． 2.性质：_匀__变__速___曲线运动，其运动轨迹为_抛__物__线___． 3.研究方法：一般将类平抛运动沿初速度和加速度两个方向分解． 4.规律：与平抛运动类似． 初速度方向：匀速直线运动，vx＝___v_0____，x＝__v_0_t____，ax＝ _____0___. 加速度方向：初速度为零的匀．加．速．直线运动，vy＝ayt，y＝12ayt2.
第23讲 │ 要点探究
[2010·全国卷] 一水平抛出的小球落到一倾角为 θ 的 斜面上时，其速度方向与斜面垂直，运动轨迹如图 23-5 中虚线所示．小球在竖直方向下落的距离与在水平方向通 过的距离之比为( )
A.tanθ B.2tanθ C.ta1nθ
1 D.2tanθ
第23讲 │ 要点探究
变式题 D [解析] 如图所示，平抛的末速度与竖 直方向的夹角等于斜面倾角 θ，有：tanθ＝vgt0.下落高度 y＝12gt2 与水平射程 x＝v0t 之比为xy＝2gvt20t＝2ta1nθ，D 正 确．
第23讲 │ 要点探究
► 探究点二 平抛运动与斜面结合问题
平抛运动与斜面结合问题，一般是研究物体从斜面顶端平抛到落回 斜面的运动过程，解决这类问题一般仍是在水平和竖直方向上分解(有些 题目在沿斜面和垂直斜面两个方向上分解求解更为简便，但这相当于求 解斜抛运动，一般不做要求)．求解的关键在于深刻理解通过与斜面的关 联而给出的隐含条件．最重要的状态是物体落回斜面和速度与斜面平行 两个时刻，这两个状态典型的运动特征如下：
角互余．
第23讲 │ 要点探究
例 2 如图 23－4 所示，斜面倾角为 θ，从此斜面上的 A 点以速度 v0 将一小球水平抛出，它落在斜面的 B 点处， 则小球从 A 点到 B 点的运动时间和从 A 点到离开斜面最 远处的运动时间之比为( ) A.2 B．2sinθ C．2cosθ D．2tanθ
由速度的合成与分解得 tanθ＝vvxy＝gvt02 小球在空中的运动时间 t2＝vg0tanθ 所以tt12＝2，可见 A 正确．
第23讲 │ 要点探究
[点 评 ] (1)注意斜面体本 身规格所 带来的隐含 条 件．物体在平抛过程中落到 B 点，水平位移和竖直位移 分别为斜面的底面长和斜面的高，由此就可以找到位移 及速度等物理量之间的关系．(2)当小球与斜面间的距离 最大时，速度的方向与斜面是平行的．
A.v1∶v2∶v3＝3∶2∶1 B.v1∶v2∶v3＝5∶3∶1 C.v1∶v2∶v3＝6∶3∶2 D.v1∶v2∶v3＝9∶4∶1
第23讲 │ 要点探究
变式题 2 C [解析] 在竖直方向上，由 t＝ 2gy得 小球落到 B、C、D 所需的时间比 t1∶t2∶t3＝ AB∶ AC∶
AD＝ 1∶ 1＋3∶ 1＋3＋5＝1∶2∶3；在水平方向上， 由 v＝xt得：v1∶v2∶v3＝tx1∶tx2∶tx3＝6∶3∶2.
2.多体平抛问题的分析要注意以下几点：(1)若两物体同时从同 一高度(或同一点)抛出，则两物体始终在同一高度，二者间距只决 定于两物体水平分运动；(2)若两物体同时从不同高度抛出，则两物 体高度差始终与抛出点高度差相同，二者间距由两物体水平分运动 和竖直高度差决定；(3)若两物体从同一点先后抛出，两物体竖直高 度差随时间均匀增大，二者间距决定于两物体水平分运动和竖直分 运动．
第23讲 │ 考点整合
4.研究方法：分解成水平方向的_匀__速_直__线__运动和竖直 方向的_自_由__落__体__运动两个方向的分运动．
5.规律：水平方向：匀速直线运动，vx＝___v_0____，x ＝_____v_0_t _，ax＝____0____. ___12_g_竖t2__直_，方a向y＝：_自__由_g_落__体_.运动，vy＝____g_t ___，y＝
第23讲 │ 要点探究
► 探究点三 涉及平抛运动的综合问题
涉及平抛运动的综合问题主要是以下几种类型： 1.平抛运动与其他运动形式(如匀速直线运动、竖直上抛运 动、自由落体运动、圆周运动等)的综合题目，在这类问题 的分析中要注意平抛运动与其他运动物体在时间上、位移 上、速度上的相关分析．
第23讲 │ 要点探究
第23讲 抛体运动
第23讲 │ 编读互动
编读互动
1．平抛运动的规律和研究方法是本讲的重点，也是高考热点．平抛运动 知识的基本考查常以选择题的形式命题，综合考查常联系平抛运动、电场、 机械能等有关知识结合综合命题．学习中要加强对本部分知识的综合及应用 性题型的训练．斜抛运动在新课标高考大纲中只作定性要求，近几年高考还 未考查过，但作为运动的合成和分解的一种重要实例，考查的可能性是有的．
h1＝12gt21
x1＝v1t1
解得 x1＝v1
2h1 g
第23讲 │ 要点探究
(2)如图甲所示，设发球高度为 h2，飞行时间为 t2，同理根据平抛运 动得
h2＝12gt22 x2＝v2t2 且 h2＝h,2x2＝L，
得 v2＝L2
g 2h
(3)如图乙所示，设发球高度为 h3，飞行时间为 t3，同理根据平抛运
动得
h3＝12gt23 x3＝v3t3 且 3x3＝2L.
第23讲 │ 要点探究
设球从恰好越过球网到最高点的时间为 t，水平位移为 x，有 h3－h＝12gt2，x＝v3t，由几何关系知，x3＋x＝L.
解得 h3＝43h.
第23讲 │ 要点探究
[点评] 本题充分利用了运动的对称性和可逆性的原 理，把小球的运动过程简化为三个平抛运动的组合，利用 题目中的“边缘”和“最高”“恰好”等关键词语判断出 临界的条件，利用平抛运动的特点进行处理．